В настоящей работе с использованием дериватографа, электрических печей и установки типа чаша – горн, позволяющей моделировать режимы обжига окатышей на конвейерных обжиговых машинах, проведено изучение механизма и кинетики десульфурации офлюсованных соколовско-сарбайских окатышей. Представлено математическое описание термогравиметрических кривых разложения сульфата кальция. Получены кинетические параметры реакции разложения соединения CaSO4 для образцов с различной плотностью. Предложены способы интенсификации низкотемпературной десульфурации за счет снижения содержания кислорода в газовой фазе зоны обжига конвейерной машины, а в окислительных условиях – снижения исходной пористости окатышей.